第6章現(xiàn)場總線技術(shù)與應(yīng)用

6.1現(xiàn)場總線的基本概念

6.2現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)與特點

6.3常用的現(xiàn)場總線

6.4現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組態(tài)

6.5現(xiàn)場總線系統(tǒng)的應(yīng)用實例

6.1現(xiàn)場總線的基本概念

根據(jù)國際電工委員會IEC(International

Electrotechnical

Commision)標準和現(xiàn)場基金會FF(FieldbusFoundation)的定義，現(xiàn) 場總線的概念一般為：一種用于智能化現(xiàn)場設(shè)備和自動化系統(tǒng)的開放式、數(shù)字化、雙向串行、多節(jié)點的底層通信總線。 現(xiàn)場總線是90年代在國際上興起的新一代全分布式控制系統(tǒng)的核 心技術(shù)。作為未來工業(yè)自動化主流的現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus

ControlSystem,FCS)有如下優(yōu)點：

(1)全數(shù)字化(2)全分布

(3)雙向傳輸(4)自診斷

(5)節(jié)省布線及控制室空間

(6)多功能儀表(7)開放性

(8)互操作性(9)智能化與自治性

6.2現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)與特點

6.2.1現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)

根據(jù)國際電工委員會標準和現(xiàn)場基金會的定義，現(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)特點主要體現(xiàn)在以下幾方面。

1.現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)

圖6-1中的現(xiàn)場控制層網(wǎng)絡(luò)有FF現(xiàn)場總線低速網(wǎng)段H1、高速網(wǎng)段HSE和LonWorks現(xiàn)場總線。

2.現(xiàn)場設(shè)備互聯(lián)

現(xiàn)場設(shè)備或現(xiàn)場儀表是指變送器、執(zhí)行器、服務(wù)器、網(wǎng)橋、輔助設(shè)備以及監(jiān)控設(shè)備等。這些設(shè)備通過一對傳輸線互聯(lián)(如圖6-1所示)。

3.互操作性

現(xiàn)場設(shè)備互連是基本要求，只有實現(xiàn)互連操作，用戶才能自由地集成FCS。

圖6-1現(xiàn)場總線連接示意圖

4.分散功能塊

FCS摒棄了DCS的輸入/輸出單元和控制站，把DCS控制站的功能塊分散地分配給現(xiàn)場儀表，從而構(gòu)成虛擬控制站。如圖6-2所示。

5.通信線供電

FCS允許現(xiàn)場儀表直接從通信線上攝取能量，這種方式提供用于本質(zhì)安全環(huán)境的低功耗現(xiàn)場儀表，與其配套的還有安全柵。

6.開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)

現(xiàn)場總線為開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，既與同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，又可以與不同層網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)。開放式互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫共享?，F(xiàn)場總線的結(jié)構(gòu)(續(xù))圖6-2

FCS中的分散功能塊6.2.2現(xiàn)場總線的技術(shù)優(yōu)勢

現(xiàn)場總線技術(shù)是以智能傳感器、控制、計算機、數(shù)字通信、網(wǎng)絡(luò)為主要內(nèi)容的一門綜合技術(shù)。FCS與傳統(tǒng)的集散型控制系統(tǒng)(DCS)相比較，主要有以下技術(shù)優(yōu)勢：

1.數(shù)字式通信方式取代設(shè)備級的模擬量(如4~20mA，0~5V等信號)和開關(guān)量信號。

2.實現(xiàn)車間級與設(shè)備級的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)通信，是工廠自動化過程中現(xiàn)場級通信的一次數(shù)字化革命。

3.在自控系統(tǒng)與設(shè)備中加入工廠信息網(wǎng)絡(luò)，使之成為企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)底層，使企業(yè)信息溝通的覆蓋范圍一直延伸到生產(chǎn)現(xiàn)場。

4.在CIMS系統(tǒng)中，現(xiàn)場總線是工廠計算機網(wǎng)絡(luò)到現(xiàn)場級設(shè)備的延伸，是支撐現(xiàn)場級與車間級信息集成的技術(shù)基礎(chǔ)。6.3常用的現(xiàn)場總線

現(xiàn)場總線技術(shù)產(chǎn)生于20世紀80年代，目前主要的現(xiàn)場總線有：控制局域網(wǎng)絡(luò)(ControllerAreaNetwork，CAN)

局域操作網(wǎng)絡(luò)(LocalOperatingFieldBus，LonWorks)

過程現(xiàn)場總線(ProcessFieldBus，PROFIBUS)HART協(xié)議(HART)等6.3.1基金會現(xiàn)場總線FF基金會現(xiàn)場總線FF是為了迎合自動化系統(tǒng)，特別是過程自動化系統(tǒng)在功能、適應(yīng)條件與技術(shù)上的需要而專門設(shè)計的。FF協(xié)議標準是由現(xiàn)場總線基金會組織開發(fā)的?；饡F(xiàn)場總線FF是國際公認的惟一不附屬于某企業(yè)的、公正的、非商業(yè)化的國際標準化組織，其宗旨是制定單一的國際現(xiàn)場總線標準，無專利許可要求，任何人均可使用。下面就FF現(xiàn)場總線的主要特性進行說明。

1.基金會現(xiàn)場總線以ISO/OSI開放系統(tǒng)互連模型為基礎(chǔ)，取其物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層為FF通信模型的相應(yīng)層次，并在應(yīng)用層上增加了用戶層。其模型結(jié)構(gòu)如圖6-3所示。

2.基金會現(xiàn)場總線初期分為低速H1和高速H2兩種通信速率。H1為用于過程自動化的低速總線。當其傳輸速率為31.25kbit/s時，通信距離為200~1900m(取決于傳輸介質(zhì))，可支持總線供電和本質(zhì)安全防爆環(huán)境；H2為用制造自動化的高速總線，當其傳輸速率為1.0Mbit/s時，傳輸距離為750m；當傳輸速率為2.5Mbit/s時，傳輸距離為500m。FF現(xiàn)場總線的主要特性圖6-3FF通信模型

3.基金會現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)有兩種：單網(wǎng)段拓撲 結(jié)構(gòu)和橋式網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。H1支持點對點連接、總線形、 菊花鏈形或樹形拓撲結(jié)構(gòu)；HSE支持總線形拓撲結(jié)構(gòu)。圖6-4所示為基于FF(包括H1和HSE)控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

4.基金會現(xiàn)場總線支持雙絞線、同軸電纜、光纜和無 線等傳輸介質(zhì)，目前，應(yīng)用最廣的是前兩種，其傳輸信號 采用曼切斯特編碼。

5.基金會現(xiàn)場總線采用可變長幀結(jié)構(gòu)，每幀的有效節(jié) 數(shù)為0～251個。FF現(xiàn)場總線的主要特性(續(xù))圖6-4基于FF控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)

6.3.2CAN總線

CAN全稱是ControllerAreaNetwork，即控制器局域網(wǎng)。CAN總線是國際上應(yīng)用很廣泛的一種現(xiàn)場總線，并且是國際標準化組織(ISO)制定并推薦的現(xiàn)場總線，被認為是目前最有發(fā)展前景的現(xiàn)場總線之一。

CAN總線最初是德國Bosch公司為汽車內(nèi)部測量與執(zhí)行部件之間的數(shù)據(jù)通信而設(shè)計的，現(xiàn)已成為國際標準化組織ISO11898標準。

CAN總線是一種多主方式的串行通信總線，具有很高的實時性能。CAN總線的技術(shù)特性如下：

1.CAN總線基于OSI模型，但進行了優(yōu)化，采用了其中的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，提高了實時性。圖6-5給出了CAN總線的通信模型。

2.CAN總線通信速率最高可達1Mbit/s，通信距離最遠可達10km，節(jié)點數(shù)最多為110個，傳輸介質(zhì)為雙絞線和光纜等。

3.CAN總線采用點對點、一點對多點及廣播模式進行數(shù)據(jù)的發(fā)送/接收。

4.CAN總線采用短幀結(jié)構(gòu)，每一幀有效字節(jié)數(shù)為8個。這樣傳輸時間短，受干擾的概率低，且具有較好的檢錯效果。CAN總線的技術(shù)特性圖6-5CAN總線的通信模型

5.CAN總線采用循環(huán)冗余校驗CRC及其他檢錯措施，降低信息出錯率。

6.CAN總線節(jié)點具有自動關(guān)閉功能，在節(jié)點錯誤嚴重的情況下，自動切斷與總線的聯(lián)系。提高了系統(tǒng)的抗干擾能力和可靠性。

7.CAN總線可實現(xiàn)全分布式多機系統(tǒng)，且無主、從機之分，每個節(jié)點均隨時發(fā)送報文，利用此特點可方便地構(gòu)成多備份系統(tǒng)。

8.CAN總線采用非破壞性總線優(yōu)先仲裁技術(shù)。按節(jié)點類型分成不同的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求。CAN總線的技術(shù)特性(續(xù))6.3.3局部操作網(wǎng)絡(luò)LonWorks

LonWorks總線是一種基于嵌入式神經(jīng)元芯片的現(xiàn)場總線技術(shù)，具有強大的實力。它被廣泛應(yīng)用在樓宇自動化、家庭自動化、保安系統(tǒng)、辦公設(shè)備、運輸設(shè)備、工業(yè)過程控制等領(lǐng)域，具有極大的潛力。低成本和高性能是該總線的最大優(yōu)勢。

LonWorks總線是美國Echelon公司開發(fā)研制的，并在Motorola和TOSHIBA等公司共同協(xié)作倡導下，于1990年正式公布形成的。第三代LonWorks總線的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見教材中圖6-6所示。它主要有如下技術(shù)特點：

1.LonWorks總線采用OSI參考模型的全部七層協(xié)議結(jié) 構(gòu)。遵循LonTalk通信協(xié)議，因此被稱為通用控制網(wǎng)絡(luò)。它的通信模型如圖6-7所示。

2.LonWorks總線技術(shù)的核心是具備通信和控制功能的

Nenuron芯片。該芯片上集成有三個8位CPU：一個CPU稱 為介質(zhì)訪問處理器；另一個CPU稱為網(wǎng)絡(luò)處理器；還有一 個CPU稱為應(yīng)用處理器。網(wǎng)絡(luò)處理器和介質(zhì)訪問處理器通 過存儲區(qū)中的網(wǎng)絡(luò)緩存區(qū)進行通信，并且網(wǎng)絡(luò)處理器通 過應(yīng)用緩存區(qū)與應(yīng)用處理器通信。Nenuron芯片的結(jié)構(gòu)如 圖6-8所示。

LonWorks總線的技術(shù)特點圖6-7LonWorks總線的通信模型

圖6-8Nenuron芯片的CPU結(jié)構(gòu)

3.LonWorks通信速率為78kbit/s和1.25Mbit/s，對應(yīng)的傳輸距離分別為2700m和130m，節(jié)點數(shù)為32000個，傳輸介質(zhì)為雙絞線、同軸電纜、光纜和電源線等。支持多種拓撲結(jié)構(gòu)，如總線形、星形、環(huán)形、自由形式和混合形式，組網(wǎng)方式方便、靈活。

4.LonWorks的信號傳輸采用可變長幀結(jié)構(gòu)，每幀的有效字節(jié)為30~288個。

5.LonWorks應(yīng)用范圍主要包括樓宇自動化、工業(yè)控制等。LonWorks總線的技術(shù)特點(續(xù))6.3.4PROFIBUS總線

PROFIBUS(過程現(xiàn)場總線)是ProcessFieldBus的簡稱，它是符合德國國家標準DIN19245和歐洲標準EN50179的現(xiàn)場總線。目前世界上許多自動化設(shè)備制造商如西門子公司等都為它們生產(chǎn)的設(shè)備提供PROFIBUS接口。PROFIBUS是惟一的全集成H1(過程)和H2(工廠自動化)的現(xiàn)場總線解決方案，是一種不依賴于制造商的開放式現(xiàn)場總線標準，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖6-9所示。

PROFIBUS符合ISO/OSI參考模型，由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA三個版本組成，根據(jù)PROFIBUS應(yīng)用特點，用于不同的場合，例如：圖6-9PROFIBUS現(xiàn)場總線連接示意圖

PROFIBUS-DP(DcentralizedPeriphery)是一種經(jīng)過優(yōu)化的高速通信連接，專為自動控制系統(tǒng)和設(shè)備級分散I/O之間的通信而設(shè)計的，其傳輸速率可達12Mbit/s，一般構(gòu)成單主站系統(tǒng)?？捎糜诜稚⑼庠O(shè)間的高速數(shù)據(jù)傳輸，適合于加工自動化領(lǐng)域。

PROFIBUS-FMS(FIELDBUSMessageSpecification)主要解決車間級通用性通信任務(wù)，提供大量的服務(wù)，完成中等速度的循環(huán)和非循環(huán)通信任務(wù)，一般構(gòu)成實時多主網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。適用于紡織、樓宇自動化等領(lǐng)域。

PROFIBUS-PA(ProcessAutomation)是專門為過程自動化設(shè)計的。它通過總線供電，提供本質(zhì)安全型，可用于危險防爆區(qū)域。

PROFIBUS的特點是可使分散式數(shù)字化控制器實現(xiàn)從現(xiàn)場級到車間級的網(wǎng)絡(luò)化，該系統(tǒng)分為主站和從站。PROFIBUS的三個版本

PROFIBUS總線主要具有如下技術(shù)特性：

1.PROFIBUS采用OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層，通信模型如圖6-10所示。

2.PROFIBUS的傳輸速率為9.6kbit/s～12Mbit/s；傳輸距離分別為100m和400m；可用中繼器延長至10km。

3.PROFIBUS采用定長或可變長幀結(jié)構(gòu)，定長幀一般為8字節(jié)，可變長幀每幀的有效字節(jié)為1～244個。

4.PROFIBUS的傳輸介質(zhì)可以是雙絞線和光纜。

5.PROFIBUS支持主從方式、純主方式、多主多從等通信方式。主站對總線具有控制權(quán)，主站間通過傳遞令牌來傳遞對總線的控制權(quán)。圖6-11所示為一個有3個主站和7個從站構(gòu)成的PROFIBUS多主多從通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

PROFIBUS總線的技術(shù)特性圖6-10PROFIBUS的通信模型圖6-11PROFIBUS多主多從通信系統(tǒng)

6.3.5HART總線

HART總線(可尋址遠程傳感器數(shù)據(jù)通路)是由美國Rosemount公司研制出來的，HART協(xié)議是由該公司于1989年提出的通信協(xié)議，它主要是用于現(xiàn)場智能儀表和控制室設(shè)備之間通信的一種協(xié)議。它包括ISO/OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。

HART協(xié)議是可尋址遠程傳感器數(shù)據(jù)通路的開放通信協(xié)議，嚴格地講，HART協(xié)議不能算作總線，它只是在現(xiàn)有模擬信號傳輸線上實現(xiàn)數(shù)字信號通信，屬于模擬系統(tǒng)向數(shù)字系統(tǒng)轉(zhuǎn)變過程中的過渡產(chǎn)品?，F(xiàn)場總線發(fā)展迅速，目前已開發(fā)出40多種現(xiàn)場總線。表6-1給出了目前較為流行的5種現(xiàn)場總線的性能對照表。6.3.6常用現(xiàn)場總線性能對比特性現(xiàn)場總線類型FFProfibusHARTCANLonWorks開發(fā)公司Fisher-RosemountSiemensRosemountBocshEchelon應(yīng)用范圍儀表PLC智能變送器汽車樓宇自動化、工業(yè)自動化OSI網(wǎng)絡(luò)層次1、2、71、2、71、2、71、2、71-7通信介質(zhì)雙絞線、光纜、同軸電纜雙絞線、光纜電源信號線雙絞線雙絞線、光纜、同軸電纜、無線和電力線介質(zhì)訪問方式令牌、主從令牌、主從令牌、查詢位仲裁的CSMA可預測P堅持CSMA(PPCSMACRC)CSMA/CA糾錯方式CRCCRCCRCCRCCRC最大傳輸速率2.5Mbps12Mbps12Mbps1Mbps1.25Mbps最大節(jié)點數(shù)32(H1)124(H2)1281511032000優(yōu)先級有有有有有安全性是是是是是開發(fā)工具有有

有有表6-15種現(xiàn)場總線性能的對照表6.3.6其他現(xiàn)場總線簡介

1.ControlNet

ControlNet是由美國Allen-Bradley公司推出的，被稱為高速工業(yè)控制網(wǎng)。ControlNet主要用于PLC與計算機之間的通信網(wǎng)絡(luò)、邏輯控制或過程控制系統(tǒng)。

Ethernet-ControlNet-DeviceNet網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是ControlNet的典型應(yīng)用形式。ControlNet的物理層與數(shù)據(jù)鏈路層采用并行時間域多路存取，簡稱為CTDMA。

2.WorldFIP

WorldFIP是一種用于工業(yè)自動化系統(tǒng)的控制網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 WorldFIP將現(xiàn)場設(shè)備，如變送器、執(zhí)行器、I/O單元、PLC等掛 到總線上，形成WorldFIP控制網(wǎng)絡(luò)。

WorldFIP采用三層結(jié)構(gòu)：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線或光纖。可提供雙線冗余。

3.Interbus

Interbus屬于傳感器／執(zhí)行器層的串行快速總線。

Interbus具有協(xié)議簡單，幀結(jié)構(gòu)獨特，數(shù)據(jù)傳輸無仲裁等特點。

Interbus協(xié)議覆蓋物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層。傳輸介質(zhì)有雙絞線、光纖等。

4.ASI

ASI(ActuatorSensorInterface)意指執(zhí)行器/傳感器接口，它屬于底層自控設(shè)備的工業(yè)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，用于在控制器和傳感器及執(zhí)行器之間的雙向數(shù)據(jù)通信。特別適用于連接具有開關(guān)量特征的傳感器和執(zhí)行器。

5.藍牙技術(shù)

藍牙(Bluetooth)技術(shù)是一門發(fā)展十分迅速的短距離無線通信技術(shù)，利用短距離無線連接技術(shù)替代專用電纜連接。 藍牙技術(shù)只是配合其他系統(tǒng)，使它們具有無線傳輸?shù)哪芰ΑＦ渌F(xiàn)場總線簡介6.4現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組態(tài)

為了方便直觀地設(shè)計現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)，許多公司開發(fā)了基于現(xiàn)場總線的工程組態(tài)工具。其中FF總線具有完整的構(gòu)架，是系統(tǒng)級產(chǎn)品，且基于FF的組態(tài)工具也最具代表性。

現(xiàn)在以美國NI公司和Smar公司的現(xiàn)場總線組態(tài)軟件為例，來說明如何對現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進行組態(tài)。

6.4.1使用NI-FBUSConfigurator對FF系統(tǒng)進行組態(tài)

圖6-12所示NI公司開發(fā)的FF組態(tài)工具——NI-FBUSConfigurator的主要功能界面。

下面以圖6-13所示的串級控制系統(tǒng)為例，介紹用NI-FBUS如何實現(xiàn)對FF系統(tǒng)的組態(tài)。

1.創(chuàng)建工程

如圖6-14所示，點擊NI-FBUSConfigurator菜單項進入組態(tài)工具。確定后進入主界面，如圖6-16所示。圖6-12利用組態(tài)工具進行定義系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

圖6-13串級控制系統(tǒng)圖6-14啟動NI-FBUSConfigurator

圖6-16NI-FBUSConfigurator的主界面

2.選擇FF總線設(shè)備

與傳統(tǒng)儀表組成的串級控制系統(tǒng)不同，只需兩個FF設(shè)備即可構(gòu)成串級控制系統(tǒng)。本例選擇了FieldBusInc的UCR-501(FF總線控制器)和RosemountInc的3051(壓力變送器)，添加方法如圖6-17所示。

3.修改設(shè)備及功能塊位號(SETTAG)

此步驟不是必須的，但為了使位號更直觀和具有實際意義，通常不使用默認位號。圖6-18所示為將位號改為用戶設(shè)定的名稱。

用NI-FBUS實現(xiàn)對FF系統(tǒng)的組態(tài)步驟圖6-17添加FF總線設(shè)備圖6-18修改設(shè)備及功能塊位號

4.設(shè)置功能塊參數(shù)

根據(jù)實際需要，對功能塊的各項參數(shù)進行必要的設(shè)置，如圖6-19所示。

5.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)定義

將各功能塊按實際系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行邏輯連接，NI-FBUSConfigurator提供了方便的工具，可按照用戶要求快捷地構(gòu)造各種控制結(jié)構(gòu)，如：串級、單閉環(huán)、前饋、比值等。雙擊FunctionBlockApplication,打開功能塊窗口。右鍵彈出的功能菜單如圖6-20所示。用NI-FBUS實現(xiàn)對FF系統(tǒng)的組態(tài)步驟圖6-19設(shè)置功能塊參數(shù)

圖6-20“控制結(jié)構(gòu)模板”選擇菜單

NI-FBUSConfigurator提供了常用控制結(jié)構(gòu)的模板，用戶只需在模板的基礎(chǔ)上稍加改動即可完成組態(tài)過程，這樣大大簡化了組態(tài)過程。這里選擇CascadeControl(串級控制)模板，如圖6-21所示；然后將模板上的功能塊替換成本項目中FF設(shè)備的功能塊，操作界面如圖6-22所示。圖6-21串級控制的功能塊連接

圖6-22功能塊替換

6.設(shè)置功能塊運行表

NI-FBUSConfigurator提供了直觀設(shè)置FF功能塊運行表的工具，能夠清晰直觀地設(shè)置和顯示回路時間、功能塊運行時間的偏移量。雙擊schedule進入功能塊運行表，如圖6-23所示。

7.設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

這一步驟選擇了網(wǎng)絡(luò)主設(shè)備和基本設(shè)備，也設(shè)置了關(guān)于網(wǎng)絡(luò)通信的參數(shù)。雙擊NetworkParameters進入網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置窗口，如圖6-24所示。

8.錯誤檢查

NI-FBUSConfigurator還提供了組態(tài)錯誤自動檢查功能，可以檢查出組態(tài)過程中的錯誤和不合理設(shè)置。圖6-25顯示了錯誤檢查菜單項和錯誤信息窗口。用NI-FBUS實現(xiàn)對FF系統(tǒng)的組態(tài)步驟圖6-23功能塊運行表

圖6-24設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)圖6-25錯誤檢查菜單項和錯誤信息窗口

9.在線調(diào)試

當組態(tài)工作完成且各網(wǎng)絡(luò)設(shè)備正常連接之后，將系統(tǒng)置為“online”狀態(tài)，進行在線調(diào)試，如圖6-26所示。

10.下載組態(tài)結(jié)果

此步驟將組態(tài)的最終結(jié)果下裝到各節(jié)點設(shè)備，操作如圖6-27所示。

利用NI-FBUSConfugurator組態(tài)軟件，用戶可以方便的進行節(jié)點配置以及各功能塊間的邏輯連接，還可以設(shè)定回路時間、各功能塊運行時間的偏移量、鏈路活動調(diào)度器LAS等。NI-FBUSConfugurator不具備創(chuàng)建人機界面的功能，但可以借助HMI等其他工具創(chuàng)建人機界面。用NI-FBUS實現(xiàn)對FF系統(tǒng)的組態(tài)步驟圖6-26將系統(tǒng)設(shè)置為online狀態(tài)

圖6-27下載組態(tài)結(jié)果

6.4.2使用SmarSYSCON組態(tài)軟件創(chuàng)建

基于FF的應(yīng)用系統(tǒng)

SYSCON是Smar公司推出的一個功能強大、界面友好的組態(tài)軟件，可用于組態(tài)、設(shè)備維護及通過PC機與現(xiàn)場總線系統(tǒng)通信。一般來說，對一個現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)進行組態(tài)，首先應(yīng)創(chuàng)建一個工程項目，再對其邏輯對象和物理對象進行組態(tài)，然后定義功能塊的參數(shù)，最后建立通信并下載組態(tài)。對于一個現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的工程項目而言，需要將這個項目分解成若干個層次進行組態(tài)，這些層次由底向上分別為：控制模件、過程單元、控制區(qū)域和工程項目。 下面以某工藝流程控制系統(tǒng)為例來介紹創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟。

1.創(chuàng)建一個工程項目要創(chuàng)建一個新的現(xiàn)場總線的工程項目，首先應(yīng)啟動系統(tǒng)組態(tài)軟件，如圖6-28所示打開File菜單，選擇New，創(chuàng)建一個新項目。這時就會出現(xiàn)圖6-29所示的文件類型DocumentType對話框，選擇對話框中的Plants。圖6-28文件菜單圖6-29文件類型對話框創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟 還可以使用圖6-30所示的水平菜單GeneralOperations工具條上的New按鈕來創(chuàng)建一個新的現(xiàn)場總線的工程項目。 這時就會彈出如圖6-31所示的對話框。 在FileName框中輸入新工程項目的項目名，按Save按鈕進行保存，這時一個包含擴展名為FLP的同名文件的新文件夾就建立了。工程項目的路徑 為Smar\Syscon\Proj01。圖6-30GeneralOperation工具條圖6-31NewProject對話框

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))這時會出現(xiàn)如圖6-32所示的新窗口，在窗口中有一個Area圖標(即邏輯對象)和一個FieldbusNetworks圖標(即物理對象)。圖6-32Proj01新文件夾窗口創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

2.物理對象組態(tài)

在稱為Proj01的新文件夾窗口中，選中FieldbusNetworks圖標，然后單擊鼠標右鍵，彈出一個快捷菜單，選擇NewFieldbus來創(chuàng)建一個新的物理總線，如圖6-33所示。圖6-33建立新的物理總線

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))這時會彈出如圖6-34所示的NewFieldbus對話框。如果要為現(xiàn)場總線起一個特定的名字，就在Tag文本框中輸入它的名字；否則按OK按鈕，就為現(xiàn)場總線分配一個缺省的標簽Fieldbus1。這時的工程項目Proj01的窗口如圖6-35所示。圖6-34新的現(xiàn)場總線命名對話框創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-35建立新現(xiàn)場總線的Proj01窗口

3.現(xiàn)場總線窗口的組織

用鼠標右鍵單擊現(xiàn)場總線Fieldbus1圖標，選擇Expand，出現(xiàn)一個新的窗口。為了組織屏幕上的視圖，單擊Project窗口，打開Window菜單，選擇Tile，這時組態(tài)窗口如圖6-36所示。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-36組態(tài)窗口

4.添加現(xiàn)場總線設(shè)備

現(xiàn)在就可以在工程項目中添加將要使用的現(xiàn)場總線設(shè)備了。首先添加現(xiàn)場總線溫度變送器TT302。在現(xiàn)場總線Fieldbus1窗口中，用鼠標右鍵單擊現(xiàn)場總線Fieldbus1圖標，彈出一個快捷菜單，然后選擇NewDevice，這時出現(xiàn)如圖6-37所示畫面。 這是一個新設(shè)備Device對話框。在設(shè)備型號DeviceType對話框中，用鼠標左鍵單擊向下箭頭的按鈕，選擇“TT302”設(shè)備型號。在設(shè)備位號DeviceTag對話框中，鍵入“Temperature”或其他自定義的位號，畫面如圖6-38所示。 仿照以上步驟，繼續(xù)添加流量變送器LD302和流量閥門控制器FP302。設(shè)備添加完成后，F(xiàn)ieldbus1窗口如圖6-39所示。

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-37現(xiàn)場總線快捷菜單圖6-38Device對話框圖6-39添加設(shè)備后的Fieldbus1窗口

5.添加功能塊

添加完現(xiàn)場總線設(shè)備后，現(xiàn)在就可以添加組態(tài)設(shè)計中所使用的功能塊FunctionBlocks(FB)。要添加一個新的功能塊FB，首先單擊現(xiàn)場總線設(shè)備號的擴展符號，然后用鼠標右鍵單擊VFD2圖標，從彈出的快捷菜單中選擇添加新功能塊NewBlock，如圖6-40所示。圖6-40為VFD2添加新功能塊

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù)) 這時會彈出一個名為FunctionBlock的對話框，如圖6-41所示。在功能塊類型BlockType對話框中選擇所需要的功能塊。接著還要選擇該功能塊所在設(shè)備型號DeviceType，并在BlockTag文本框中鍵入自定義的功能塊名TT100。圖6-41FunctionBlock對話框創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù)) 此時，使用AI、PID和AO建立如圖6-42所示的控制組態(tài)。該組態(tài)所對應(yīng)的工藝系統(tǒng)如圖6-43所示。 重復這一過程，填寫表6-2所示的功能塊類型和名稱。 此時的現(xiàn)場總線Fieldbus1窗口如圖6-44所示。圖6-42控制組態(tài)

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-43該組態(tài)控制所對應(yīng)的工藝系統(tǒng)

表6-2功能塊類型和名稱圖6-44物理對象組態(tài)結(jié)束后的現(xiàn)場總線窗口BlockTypeBlockTagPIDTIC100AIFT101PIDFIC101AOFCV102AITT100

6.邏輯對象組態(tài)

為了實現(xiàn)所需要的控制策略，需要對邏輯對象LogicalPlant進行組態(tài)。首先要建立一個新的區(qū)Area。 一個工程項目可以劃分為企業(yè)、廠和區(qū)，形成圖6-45所示的樹形結(jié)構(gòu)。當創(chuàng)建一個工程項目時，系統(tǒng)會自動生成一個區(qū)。 如果想為工程項目的區(qū)自定義名稱，可以用鼠標右鍵單擊區(qū)Area1圖標，選擇屬性Attributesandmodify，修改文本框Tag中的名稱，然后按OK按鈕，如圖6-46所示。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-45樹形結(jié)構(gòu)圖6-46區(qū)名文本框

7.創(chuàng)建過程單元

接著就可以在一個Area區(qū)內(nèi)創(chuàng)建功能塊應(yīng)用策略。可以用Edit菜單，選擇NewProcessCell來創(chuàng)建過程單元；也可以用鼠標右鍵單擊區(qū)Area1圖標，從彈出的快捷菜單中選擇新建過程單元NewProcessCell，如圖

6-47所示。圖6-47創(chuàng)建新過程單元創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))這時彈出一個Process Cell對話框窗口。如果想要 改變它的缺省名(Process Cell1)，只要在Tag對話框 內(nèi)鍵入自定義的名稱即可； 如果未改變過程單元的缺省 名，系統(tǒng)自動創(chuàng)建缺省名為

ProcessCell1的過程單 元，此時的工程項目窗口如 圖6-48所示。

圖6-48創(chuàng)建完過程單元的工程項目

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))繼續(xù)對過程單元ProcessCell1進行組態(tài)。在圖6-49所示窗口，用鼠標右鍵單擊ProcessCell1圖標，在彈出的快捷菜單中選擇Expand，這時會出現(xiàn)6-50所示的過程單元組態(tài)窗口。圖6-49創(chuàng)建過程單元應(yīng)用窗口

圖6-50過程單元組態(tài)窗口創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

8．創(chuàng)建控制模件

現(xiàn)在可以在過程單元基礎(chǔ)上，創(chuàng)建一個新的功能塊應(yīng)用項目——控制模件ControlModule?？梢杂肊dit菜單，選擇NewControlModule來創(chuàng)建一個控制模件；也可以用鼠標右鍵單擊ProcessCell1圖標，選擇NewControlModule，從彈出的快捷菜單中選擇NewControlModule，出現(xiàn)一個新控制模件NewContr-olModule的對話框。按OK按鈕，此時過程單元ProcessCell窗口如圖6-51所示。圖6-51控制模件組態(tài)窗口

創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

現(xiàn)在可以把有關(guān)設(shè)備的功能塊FunctionBlock添加到邏輯對象中。用鼠標右鍵單擊要添加的功能塊的Con-trolModule圖標，從彈出的快捷菜單中選擇添加AttachBlock，如圖6-52所 示。圖6-52添加功能塊快捷菜單創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

9.在控制模件上添加功能塊

這時會彈出一個添加功能塊的對話框，如圖6-53所示。選擇需要添加的功能塊，按OK按鈕，功能塊會立即添加到控制模件ControlModule1上的邏輯對象中，如圖6-54所示。圖6-53添加功能塊對話框圖6-54添加完一個功能塊創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù)) 根據(jù)組態(tài)的設(shè)計要求，按照上述步驟，把其他功能塊加到邏輯對象中。最后，過程單元Pro-cessCell的窗口如圖6-55所示。圖6-55添加完功能塊后的過程單元窗口創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

10.控制策略的組態(tài)

首先用鼠標右鍵單擊控制模件ControlModule，從彈出的快捷菜單中選擇控制策略Strategy，這時就會出現(xiàn)一個控制策略StrategyWindow窗口。 這時組態(tài)瀏覽器上已經(jīng)有三個窗口，為了方便起見，單擊ProcessCellWindowTitle窗口標題欄，再單擊Proj01窗口標題欄，打開Window菜單，選擇Tile。如圖6-56所示。這樣就可以有足夠的空間來同時觀察整個工程項目，并且對工程項目進行設(shè)計。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-56組態(tài)瀏覽器窗口

現(xiàn)在就可以將功能塊添加到ControlModule1的控制策略窗口中。用鼠標左鍵選定第一個功能塊，將其拖入控制策略窗口，窗口中會自動建立一個功能塊圖形符號，這時的控制模件ControlModule1的控制策略窗口如圖6-57所示。按照上述步驟添加其他幾個功能塊，并按照工程項目的設(shè)計方案把它們排列好，如圖6-58所示。圖6-57控制模件窗口

11.在控制策略窗口中加入功能塊創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-58添入功能塊后的控制模件窗口

12.在作圖區(qū)內(nèi)移動功能塊 如果要移動功能塊，需要使用控制策略工具欄StrategyToolbar中的選擇工具，按下其按鈕，單擊要移動的功能塊，將它拖到控制策略窗口的適當位置上。所有的功能塊位置定好后，其排列如圖6-59所示。這時最好使用水平菜單GeneralOperation工具條上的保存按鈕，把工程項目文件保存起來。項目工程文件會自動保存在原先設(shè)置的文件夾中。每當改變工程項目文件時，最好都要及時保存它。圖6-59功能塊的排列創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

13.功能塊的連接

最后把這些功能塊連接在一起。這需要在作圖工具欄DrawingToolbar中選擇Link按鈕，用它來完成連接任務(wù)。按下這個按鈕，單擊標有TT100的功能塊，出現(xiàn)一個輸出參數(shù)選擇OutputParameterSelection對話框，如圖6-60所示，單擊輸出Out，按OK按鈕。也可以用鼠標右鍵單擊功能塊，實現(xiàn)快速連接。要完成連接將鼠標的光標拖至功能塊TIC100之上，用鼠標右鍵單擊它，出現(xiàn)如圖6-61所示的浮動菜單。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-60功能塊連接圖6-61浮動菜單

按照設(shè)計組態(tài)要求，用鼠標左鍵選擇參數(shù)IN。連接完成后，控制策略窗口如圖6-62a

所示。采用同樣方法連接TIC100至FIC101，現(xiàn)在的控制策略窗口如圖6-62b所示。

a)b)

圖6-62完成連接的功能塊

14.反饋回路的連接

按照設(shè)計組態(tài)要求，對FIC101和TIC100之間進行反饋連接?？梢钥闯觯@時從一個塊到另一個塊的連線不是一條直線。這時要單擊FIC101塊，選擇輸出參數(shù)BACK-OUT，沿對角線方向向左側(cè)拖動鼠標直到路線的中間，用鼠標左鍵單擊作圖區(qū)。繼續(xù)垂直地拖動鼠標直到連線接近TIC100塊，用鼠標左鍵單擊作圖區(qū)，最后，水平地拖動連線直到功能塊處，單擊它?，F(xiàn)在，就可以選擇輸入?yún)?shù)BACK-IN。所設(shè)計的組態(tài)如圖6-63所示。 繼續(xù)設(shè)計組態(tài)，直到完成所有塊的連接。這時的控制策略窗口如圖6-64所示。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-63功能塊之間的連接

圖6-64組態(tài)完成后的控制策略窗口

最后保存好工程項目文件。現(xiàn)在，已經(jīng)完成組態(tài)設(shè)計并且保存好了工程項目文件，就可以用控制策略窗口上的關(guān)閉圖標，關(guān)閉該窗口。 至此，就可以根據(jù)控制系統(tǒng)的要求設(shè)定每個功能塊的參數(shù)，然后與現(xiàn)場總線建立通信聯(lián)系，并將組態(tài)好的控制策略下載到現(xiàn)場總線設(shè)備中。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

15.添加過程控制接口卡

現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的組態(tài)完成后，必須經(jīng)過現(xiàn)場總線通信系統(tǒng)下載到現(xiàn)場總線設(shè)備中。為此，需要在現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)中添加用于現(xiàn)場總線通信的過程控制接口卡，進行通信初始化。首先，物理對象PhysicalPlant的組態(tài)中必須包括PCI卡。為此，要按以下步驟添加新設(shè)備——PCI卡，如圖6-65所示。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-65添加過程控制接口卡 另外，開始通信前，所有的物理現(xiàn)場總線窗口必須都打開，如圖6-66所示?，F(xiàn)在，就可以進入下一步——現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信的初始化。

圖6-66打開物理現(xiàn)場總線窗口創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

16.現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信的初始化

完成過程控制接口卡的添加后，接著就要進行通信初始化。首先打開Edit菜單，選擇初始化Init，或用鼠標右鍵單擊PhysicalPlant圖標，從彈出的快捷菜單中選擇初始化通信InitCommunication，如圖6-67所示。 這時，系統(tǒng)組態(tài)軟件就會識別項目Project中所定義的橋Bridge和現(xiàn)場總線Fieldbus，并將其與真正的設(shè)備聯(lián)系起來?，F(xiàn)在，就可以實現(xiàn)所有的現(xiàn)場總線Fieldbus與設(shè)備的通信了。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))圖6-67網(wǎng)絡(luò)通信初始化

17.現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信

在現(xiàn)場總線Fieldbus窗口中選擇Fieldbus1圖標，打開通信Communication菜單，選擇初始化Init，如圖6-68a所示。也可以用鼠標右鍵單擊Fieldbus1圖標，從彈出的快捷菜單中選擇初始化通信InitCommunication，如圖6-68b所示。 現(xiàn)在，系統(tǒng)組態(tài)軟件就會讀這個現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)FieldbusNetwork的活動表Livelist，該活動表中含有設(shè)備的標志號，并且把實際的設(shè)備與項目Project中所組態(tài)的那些設(shè)備聯(lián)系起來。 下一步就該下載組態(tài)了。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

a)b)

圖6-68現(xiàn)場總線通信初始化

18.組態(tài)下載

現(xiàn)場總線的通信初始化InitCommunication完成以后，就可以進行下載組態(tài)了。 在現(xiàn)場總線Fieldbus窗口中打開通信Communication菜單，選擇下載Download，如圖6-69a所示。 也可以用鼠標右鍵單擊Fieldbus1的圖標，從彈出的快捷菜單中選擇下載Download，如圖6-69b所示。 組態(tài)會立即下載到設(shè)備中，通信任務(wù)結(jié)束。創(chuàng)建一個基于SYSCON的應(yīng)用系統(tǒng)的步驟(續(xù))

a)b)

圖6-69組態(tài)下載6.5現(xiàn)場總線系統(tǒng)的應(yīng)用實例

自20世紀80年代末以來，現(xiàn)場總線技術(shù)日趨成熟，并在一些應(yīng)用領(lǐng)域中逐漸顯示出影響和優(yōu)勢，成為自動控制領(lǐng)域中最活躍的一個領(lǐng)域。下面介紹幾個現(xiàn)場總線系統(tǒng)的應(yīng)用示例。6.5.1CAN總線在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.電梯控制系統(tǒng)概述

電梯控制系統(tǒng)的控制部分由電梯主控制器、轎廂控制器、樓層控制器(多套)、群控器組成。通過CAN接口連接成一個完整的通信網(wǎng)絡(luò)，實時傳輸各運行參數(shù)、控制命令。圖6-70所示為一個實際電梯控制系統(tǒng)的CAN通信單元電路圖，電路結(jié)構(gòu)為：MCU+CAN控制器(SJA1000)+CAN收發(fā)器(TJA1040)。圖6-70CAN-bus通信單元

2.輸入輸出接口電路在電梯控制系統(tǒng)中，各控制器輸入信號的正確采集和控制信號的正確輸出保證著電梯的安全運行。輸入輸出信號的接口電路的設(shè)計是一個相當重要的環(huán)節(jié)。

1)輸入信號接口電路圖6-71所示為一個常用的輸入信號接口電路，用于采樣電梯系統(tǒng)的外部信號，并將信號進行電氣隔離，以提高系統(tǒng)的抗干擾能力。

2)輸出信號接口電路圖6-72所示為將輸出控制信號放大電路，用于驅(qū)動一個繼電器，從而實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的控制。CAN總線在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(續(xù))圖6-71信號輸入電路圖6-72輸出控制繼電器電路

3.電梯控制系統(tǒng)CAN網(wǎng)絡(luò)參數(shù)

電梯控制系統(tǒng)是基于CAN-bus的控制網(wǎng)絡(luò)，要求各控制單元的CAN器件必須符合ISO11898-2標準。

(1)CAN總線波特率。

(2)CAN總線電纜。

(3)CAN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

(4)通信協(xié)議。CAN總線在電梯控制系統(tǒng)中的應(yīng)用(續(xù))6.5.2Smar現(xiàn)場總線在乙腈精制裝置上的應(yīng)用

1.Smar現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)硬件組成

乙腈精制裝置是將炳烯腈生產(chǎn)中的副產(chǎn)品經(jīng)過氫氰酸脫除、反應(yīng)、減壓精餾、加壓精餾等工藝提煉出高純度精乙腈。該系統(tǒng)由兩個操作員站及一些現(xiàn)場儀表構(gòu)成。操作員站直接與現(xiàn)場儀表相連。它的工藝流程中包括檢測點49個、控制回路22個、流程圖畫面30幅。整個控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖6-74所示。該系統(tǒng)的操作員站由2臺工業(yè)PC機組成，機內(nèi)主板的擴展槽上對應(yīng)插有2塊總線硬件接口卡(PCI卡)。該卡通過現(xiàn)場總線H1與現(xiàn)場總線設(shè)備連接。每塊卡可接4個相互獨立的通道，在防爆條件下，每個通道下可掛接4塊總線安全柵。整個系統(tǒng)布線格局有總線型拓撲和樹形拓撲兩個結(jié)構(gòu)。

Smar302系列現(xiàn)場總線儀表有5種，分別是TT302，LD302，F(xiàn)I302，IF302和FP302。

LD302是一種測量差壓、絕對壓力和表壓力及液位和流量的變送器。

TT302是一種通用的現(xiàn)場總線智能溫度變送器。

IF302和FI302是現(xiàn)場總線和模擬控制儀表的接口。

FP302是一種電氣轉(zhuǎn)換器。 現(xiàn)場總線上的每一臺儀表既能在網(wǎng)絡(luò)上作為主站使用，也可以在本地用磁性工具組態(tài)。

Smar現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)硬件組成(續(xù))

圖6-74系統(tǒng)硬件示意圖

2.Smar現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)軟件組態(tài)及功能

Smar現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)是一種開放性系統(tǒng)，對PC機硬件要求是：486DX2/66(或100)、540MB硬盤、8MB或16MBRAM、雙向串行接口、supperVGA或VGA彩顯。

Smar組態(tài)軟件主要分為以下兩大部分：

總線設(shè)備組態(tài)軟件Syscon：運行在Windows3.1操作系統(tǒng)上，具有友好的人機接口、文本和圖形界面，直觀易懂；菜單及對話框使組態(tài)操作十分簡便，控制功能組態(tài)通過建立或編輯FBC文件和FBL文件完成。

系統(tǒng)人機接口軟件AIIMAX-WIN：運行在Windows3.1操作系統(tǒng)上的功能豐富、操作方便的人機接口軟件，可以靈活選用各種現(xiàn)場設(shè)備，是比較理想的控制、監(jiān)控軟件。Smar現(xiàn)場總線在乙腈精制裝置上的應(yīng)用(續(xù))6.5.3LonWorks技術(shù)在電力自動抄表

系統(tǒng)中的應(yīng)用

1.應(yīng)用系統(tǒng)綜述

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展及對電力需求的日益增加，遠程自動抄收電表進行能源管理已成為國內(nèi)新建社區(qū)的基本要求。自動抄表系統(tǒng)AMR(AutomaticMeterReading)在全世界已發(fā)展逾20年，由于LonWorks支持電力線通信介質(zhì)，為電力自動抄表系統(tǒng)提供了極大的方便。因此這種系統(tǒng)底層利用LonWorks現(xiàn)場總線技術(shù)，采用電力線載波通信方式，并利用寬帶網(wǎng)或電話網(wǎng)，即可構(gòu)成功能完善的自動抄表及用電管理系統(tǒng)。

2.自動抄表系統(tǒng)的技術(shù)平臺及其主要特點

(1)采用LonWorks電力線通信技術(shù)及LonTalk通信協(xié)議，符合ANSI/EIA709.2-A-2000國際通信標準。

(2)LonWorks電力線收發(fā)器技術(shù)具有以下特點：采用DSP技術(shù)；載波頻段為C-Band或A-Band；具有雙波段自動調(diào)頻功能；符合世界先進水平的電氣及電磁安全性要求。

(3)LonWorks通信協(xié)議具備OSI標準的七層通信協(xié)議，可提供多種媒體的通信方式，

(4)依照電力行業(yè)標準DL/T系列開發(fā)，符合標準化要求。

(5)以低壓電力線傳輸為核心，可擴充為家庭網(wǎng)絡(luò)，實施三表合一，能源管理，智能化家庭等。

(6)網(wǎng)絡(luò)中收發(fā)器使用的是PLT－22電力線收發(fā)器